地質(zhì)錄井中復(fù)合鉆井工藝的影響

韓峰

摘 要：文章主要對(duì)巖屑錄井以及鉆井錄井過程中復(fù)合鉆井技術(shù)帶來的影響進(jìn)行了分析，并在對(duì)原理進(jìn)行研究的基礎(chǔ)上對(duì)如何提高錄井工作質(zhì)量提出幾點(diǎn)合理化的意見和方法，用已降低復(fù)合鉆井技術(shù)所帶來造成的負(fù)面影響。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)錄井；符合鉆井；PDC鉆頭

鉆井工藝隨著科技的進(jìn)步在不斷的更新，復(fù)合鉆井工藝是其中應(yīng)用較為廣泛的方式，但是負(fù)荷鉆井會(huì)對(duì)地質(zhì)錄井工作造成影響，導(dǎo)致其無法適應(yīng)現(xiàn)場(chǎng)工作。地質(zhì)錄井工作人員需要對(duì)該問題予以積極探索，努力尋找出一條合適的路徑予以解決。

1 復(fù)合鉆井概述

井隊(duì)的復(fù)合鉆井工作主要為鉆井過程中，從結(jié)構(gòu)上改進(jìn)常規(guī)鉆具組合，在鉆頭鉆鋌之間設(shè)置驅(qū)動(dòng)裝置，在鉆盤帶動(dòng)鉆頭旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，利用鉆井循環(huán)液帶動(dòng)該驅(qū)動(dòng)裝置，以此對(duì)鉆頭的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行加速。鉆頭的轉(zhuǎn)速會(huì)在兩種復(fù)合動(dòng)力的組合下大大提升。

在我國(guó)，鉆井工藝較為成熟的是金剛石加螺桿的復(fù)合片鉆頭，該方式在鉆井生產(chǎn)中簡(jiǎn)稱PDC鉆頭鉆井。相對(duì)比其他鉆頭，PDC鉆頭的告訴適應(yīng)性更加突出，在鉆進(jìn)的過程中，PDC鉆頭的鉆速可以達(dá)到240R/min，對(duì)比傳統(tǒng)鉆頭的70r/min，其效率大大增加。并且由于PDC鉆的材質(zhì)以及特性使得其使用壽命比牙輪鉆更長(zhǎng)更久，因此鉆井隊(duì)在進(jìn)行鉆井作業(yè)時(shí)，不會(huì)由于鉆頭的問題多次進(jìn)行起鉆下鉆。所以在使用復(fù)合鉆井技術(shù)能夠有效提高鉆井的效率，降低礦井鉆進(jìn)的投入成本，有利于公司增效。

2 影響

事物的兩面性令復(fù)合鉆井工藝也存在不利影響，其能夠有效提高鉆井效益這點(diǎn)毋庸置疑，但是在提高經(jīng)濟(jì)效益的過程中，會(huì)嚴(yán)重影響地質(zhì)錄井工作質(zhì)量。在鉆井時(shí)，地質(zhì)錄井工作主要對(duì)地層相關(guān)資料進(jìn)行收集和錄取，根據(jù)錄井收集的數(shù)據(jù)分析結(jié)果判定地層中有無石油天然氣資源，地質(zhì)錄井的主要方式包括鉆時(shí)錄井、地化錄井、熒光錄井以及氣測(cè)錄井和鉆井液錄井、巖屑錄井等。而巖屑錄井和鉆時(shí)錄井則用于劃分巖性。判斷巖性并找出石油天然氣。

以相關(guān)地質(zhì)理論為基礎(chǔ)，儲(chǔ)集層的孔隙度較大且結(jié)構(gòu)松散，在進(jìn)行鉆進(jìn)時(shí)，相比較于其他巖層，明顯的特征為鉆時(shí)會(huì)明顯下降。通過復(fù)合鉆井技術(shù)的應(yīng)用，鉆頭的鉆速大大提升，因此鉆井過程中依靠鉆時(shí)對(duì)巖性進(jìn)行劃分的方式不再準(zhǔn)確。這就給錄井工作人員在復(fù)合鉆井工藝下的錄井工作帶來了不利影響。并且在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的復(fù)合鉆頭作用下，切削的巖屑顆粒會(huì)受到磨損，如此一來，當(dāng)巖屑顆粒返還到上層后，其顆粒會(huì)變得極為細(xì)小，甚至有些基本成為粉末。在清洗后，能夠挑選出的砂巖顆粒少之又少，而在鉆井錄井中巖屑錄井是發(fā)現(xiàn)油氣以及確定油氣儲(chǔ)層的最佳方式，但是負(fù)荷錄井方式影響了砂巖顆粒的獲取，導(dǎo)致錄井效果以及精度大大降低。有可能在錄井過程中出現(xiàn)油氣層遺漏的現(xiàn)象，從而引發(fā)嚴(yán)重后果。因此對(duì)于錄井工作來說，復(fù)合鉆頭的使用帶來了機(jī)遇也帶來了挑戰(zhàn)。

3 解決措施

由于錄井工作會(huì)受到復(fù)合鉆井技術(shù)的影響，因此在錄井過程中應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際將錄井技術(shù)予以綜合，充分發(fā)揮各種錄井技術(shù)的作用，通過相關(guān)數(shù)據(jù)的結(jié)合分析減少威害及其不利影響。

3.1 氣測(cè)參數(shù)的利用

巖性的差異會(huì)造成巖體結(jié)構(gòu)的空隙不同，在巖性不同且大小相同的巖石中流體的含量會(huì)因?yàn)榭障兜牟町惗兴顒e。例如泥砂地層中，相對(duì)泥巖，砂巖的流體含量要更多。復(fù)合鉆頭在鉆進(jìn)的過程中若到達(dá)流體的底層后，流體會(huì)侵入鉆井液，在相關(guān)設(shè)備的作用下流體會(huì)隨著鉆井液返回地面，通過使用綜合錄井設(shè)備對(duì)返回的鉆井液中進(jìn)行分析流體變化。在確定了鉆井工藝的基礎(chǔ)上，巖性是決定流體的關(guān)鍵。所以，利用監(jiān)測(cè)參數(shù)對(duì)巖性進(jìn)行判斷，對(duì)地層予以劃分是一種較為有效的手段。氣體參數(shù)會(huì)隨著地層的不同發(fā)生一定的變化，當(dāng)變化達(dá)到某一程度時(shí)，便能夠?qū)?chǔ)集層進(jìn)行有效的判定，并對(duì)其中流體予以判定，以此達(dá)到錄井的目的。

例如中原油田中的Q75井作為資料井中較為重要的油井，但是由于鉆井采用的是復(fù)合鉆井技術(shù)，因此在及逆行巖屑錄井過程中，其返砂中沒有發(fā)現(xiàn)真正帶有油氣的砂巖顆粒，并且，鉆時(shí)也并未有明顯變化，熒光錄井結(jié)果也不明顯?，F(xiàn)場(chǎng)錄井人員在劃分儲(chǔ)集層以及發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)集層上遇到了不小的問題，但是通過對(duì)綜合錄井儀所收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，并及時(shí)的判定，提高了油氣層發(fā)現(xiàn)以及巖性判斷的符合率，符合相關(guān)測(cè)井資料。

通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)該井段鉆時(shí)變化的范圍較小，主要在11min/m至13min/m之間波動(dòng)。根據(jù)常規(guī)的錄井方式，可以將該段設(shè)定成同一地層，但綜合錄井儀對(duì)該段地層的氣測(cè)數(shù)據(jù)表明其烴含量由0.806%上升到2.064%，烴組分的數(shù)據(jù)同樣變化。地質(zhì)人員根據(jù)有關(guān)解釋方法確定井段4064.00～4067.00m為砂巖氣體儲(chǔ)集層，后來的電測(cè)結(jié)果也得到了證明。該組數(shù)據(jù)明確證明了復(fù)合鉆井技術(shù)對(duì)常規(guī)地質(zhì)錄井的影響以及氣測(cè)數(shù)據(jù)的作用。

3.2 利用地層壓力參數(shù)判斷地層

根據(jù)沉積理論，不同地層的壓力與巖性有關(guān)，如果鉆井機(jī)械因素和循環(huán)鉆井液因素都保持不變，地層壓力參數(shù)中的dc指數(shù)可以及時(shí)地反映巖層可鉆性的變化，dc指數(shù)包括dcs和dcn。dcn是dcs的正常趨勢(shì)值，在巖性沒有發(fā)生變化時(shí)，它與深度近似為線性關(guān)系，但是，當(dāng)巖性發(fā)生變化后，dcs將偏離dcn。對(duì)于砂泥巖地層，由于砂巖地層的壓實(shí)強(qiáng)度要低于泥巖地層，因此其dcs值將低于正常值dcn。從而利用dc指數(shù)又為解決復(fù)合鉆井技術(shù)造成的不利影響提供了另一條途徑。

3.3 鉆井液參數(shù)的應(yīng)用

鉆井時(shí)，鉆井液的作用，主要包括：首先，對(duì)井筒進(jìn)行清洗，將鉆進(jìn)時(shí)產(chǎn)生的巖屑帶出，利于鉆進(jìn)；其次，對(duì)井筒壓力進(jìn)行平衡，保證井壁不會(huì)發(fā)生垮塌；最后，將地層信息帶出，保證鉆井信息的錄入，和服務(wù)于地層認(rèn)識(shí)和鉆井安全。

通過使用綜合錄井儀所記錄下來的參數(shù)包括鉆井液的出入口流量、立壓、套壓以及電導(dǎo)率、體積溫度和密度等等。該類參數(shù)能夠?qū)⒌貙有畔⑷娴姆磻?yīng)出來，根據(jù)地層壓力變化等信息，便于相關(guān)工作人員對(duì)巖性予以判斷、并對(duì)流體性質(zhì)予以確定。決定地層溫度的為地層所含流體，在統(tǒng)一巖性地層中，溫度會(huì)隨著深度的變化而變化，深度增加溫度便會(huì)隨之提升，呈現(xiàn)出一種線性關(guān)系。但是在巖性發(fā)生變化的情況下，由于流體含量以及性質(zhì)的變化會(huì)導(dǎo)致溫度出現(xiàn)改變，鉆井液的溫度也會(huì)在這樣的溫度下進(jìn)行改變。在砂巖地層中，較大的孔隙度使得流體含量較為豐富，因而該地層溫度敏感性較高，變化較迅速。通過這個(gè)特點(diǎn)，能夠有效判別地層巖性。同時(shí)，為了更好地確定巖性變化點(diǎn)的深度，必須對(duì)鉆井液的遲到時(shí)間進(jìn)行準(zhǔn)確地測(cè)量。通常，油氣流體的電導(dǎo)率低于鉆井液，密度低于地層水，因此，若地層所含流體為油氣流體時(shí)，將會(huì)有鉆井液電導(dǎo)率降低、密度降低的表現(xiàn)，否則，地層所含流體則為水。

4 結(jié)束語

雖然地質(zhì)錄井工作在復(fù)合鉆井的影響下需要面對(duì)一些不利的因素，但是在實(shí)際的工作過程中，只需要轉(zhuǎn)變思維，對(duì)綜合錄井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行合理的分析，便可以解決錄井中所遇到的難題，準(zhǔn)確及時(shí)的發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)集層，完成錄井工作，達(dá)到錄井目的。

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